package com.jiatui.sharding.algorithm;

import java.util.Collection;
import java.util.HashMap;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.SortedMap;
import java.util.TreeMap;

import org.springframework.util.CollectionUtils;

public class ConsistentHashWithVirtualNode {
	
	private volatile static ConsistentHashWithVirtualNode consistentHashWithVirtualNode;
	
	private ConsistentHashWithVirtualNode() {}
	
	public static ConsistentHashWithVirtualNode getInstance() {
		if (consistentHashWithVirtualNode == null) {
			synchronized (ConsistentHashWithVirtualNode.class) {
				if (consistentHashWithVirtualNode == null) {
					consistentHashWithVirtualNode = new ConsistentHashWithVirtualNode();
				}
			}
		}
		return consistentHashWithVirtualNode;
	}
	
	

//	private static String[] servers = { "192.168.0.0:111", "192.168.0.1:111", "192.168.0.2:111", "192.168.0.3:111",
//			"192.168.0.4:111", "192.168.0.5:111", "192.168.0.6:111", "192.168.0.7:111", "192.168.0.8:111",
//			"192.168.0.9:111" };
	
	
	/**
	 * 真实结点列表,考虑到服务器上线、下线的场景，即添加、删除的场景会比较频繁，这里使用LinkedList会更好
	 */
//	private static List<String> realNodes = new LinkedList<String>();
	
	/**
	 * 虚拟节点，key表示虚拟节点的hash值，value表示虚拟节点的名称
	 */
	private volatile static SortedMap<Integer, String> virtualNodes = new TreeMap<Integer, String>();
	/**
	 * 虚拟节点的数目，这里写死，为了演示需要，一个真实结点对应10个虚拟节点
	 */
	private static final int VIRTUAL_NODES = 100;
	
//	static { // 先把原始的服务器添加到真实结点列表中
//		for (int i = 0; i < servers.length; i++)
//			realNodes.add(servers[i]);
//		// 再添加虚拟节点，遍历LinkedList使用foreach循环效率会比较高
//		for (String str : realNodes) {
//			for (int i = 0; i < VIRTUAL_NODES; i++) {
//				String virtualNodeName = str + "&&VN" + String.valueOf(i);
//				int hash = getHash(virtualNodeName);
////				System.out.println("虚拟节点[" + virtualNodeName + "]被添加, hash值为" + hash);
//				virtualNodes.put(hash, virtualNodeName);
//			}
//		}
//		System.out.println();
//	}
	
	public synchronized void setServers(Collection<String> serverList) {
		if (!CollectionUtils.isEmpty(virtualNodes)) {
			return;
		}
		for (String server : serverList) {
			for (int i = 0; i < VIRTUAL_NODES; i++) {
				String virtualNodeName = server + "&&VN" + String.valueOf(i);
				int hash = getHash(virtualNodeName);
				virtualNodes.put(hash, virtualNodeName);
			}
		}
	}

	/**
	 * 使用FNV1_32_HASH算法计算服务器的Hash值,这里不使用重写hashCode的方法，最终效果没区别
	 */
	private int getHash(String str) {
		final int p = 16777619;
		int hash = (int) 2166136261L;
		for (int i = 0; i < str.length(); i++)
			hash = (hash ^ str.charAt(i)) * p;
		hash += hash << 13;
		hash ^= hash >> 7;
		hash += hash << 3;
		hash ^= hash >> 17;
		hash += hash << 5;
		// 如果算出来的值为负数则取其绝对值
		if (hash < 0)
			hash = Math.abs(hash);
		return hash;
	}

	/**
	 * 得到应当路由到的结点
	 */
	public String getServer(Long shardingValue) { // 得到带路由的结点的Hash值
		int hash = getHash(shardingValue.toString()); // 得到大于该Hash值的所有Map
		if (virtualNodes.containsKey(hash)) {
			String virtualNode = virtualNodes.get(hash);
			return virtualNode.substring(0, virtualNode.indexOf("&&"));
		}
		SortedMap<Integer, String> subMap = virtualNodes.tailMap(hash); // 第一个Key就是顺时针过去离node最近的那个结点
		if (subMap.isEmpty()) {
			String virtualNode = virtualNodes.get(virtualNodes.firstKey());
			return virtualNode.substring(0, virtualNode.indexOf("&&"));
		}
		Integer i = subMap.firstKey(); // 返回对应的虚拟节点名称，这里字符串稍微截取一下
		String virtualNode = subMap.get(i);
		return virtualNode.substring(0, virtualNode.indexOf("&&"));
	}

}